通信电路基础答案复习课程

1、通信电路基础第七章答案精品资料第七章习题参考答案71采用图P7-1(a) (b)所示调制信号进行角度调制时，试分别画出调频波和调相波的瞬时频率与瞬时相位变化波形图及已调波的波形图。解：(a)仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢94 %© EM色口宙IIIkIFIIIIrIIQ(b)j)01L0松做J,'图 P7-1J7-2有一调角波数学表示式v =12sin(108t 0.03cos104t)v，试问这是调频波求中心角频率，调制角频率以及最大角频偏？参考答案：厶轴=300rad/s 解：一个角度调制波既可以是调频波又可以是调相波，关键是看已调波中瞬时 相位厶竝)的表达

2、式与调制信号的关系，与调制信号成正比为调相波，与调制信 号的积分成正比为调频波。由调角波的表达式 v = 12sin(108t 0.03cos104t)得知惟)=0.03cos104t，若调制信号 vQ = Vmsin cot，则 v = 12sin(108t 0.03cos104t)为调频波。中心频率为c 108 rad/s，调制角频率为Q = 104rad/s，最大角频偏4 om = M f Q = 0.03 X10 rad/s = 300rad/s7-3 一个调频波的载波频率是710MHz，频偏为200kHz，调制频率为10kHz，求调制指数。若调制频率降为 20Hz，求调制指数。参考答

3、案：Mf1 = 20， Mf2 = 104kfVqm3又 Awm = kfVQm = 2 nX200 X10 ，Mf解：由于调制频率为10kHz，属于单音调制。所以Mf1 :32 n X200 X1033 202 nX10 X103Q2 n X200 X10当调制频率为20Hz时，Mf?=冗00 30 =1042 nX2037-4 一个调相波的载波频率是710MHz，调制指数是20。调制频率同上题，求 角频偏。参考答案：Awm1= 1.26 X106rad/s， Asm2=2.5 X103rad/s解：同样属于单音调制。Mp二kpVQm = 20Awp = kp QVQm = 2 沪kpVQm

4、 = 2 nFM p所以当调制信号的频率为10kHz时，Awm1 = 2 nX10 X103 X20rad/s = 1.26 X106 rad/s当调制信号的频率为20kHz时，33Awm2 = 2 nX20 X20 X20rad/s = 2.51 X10 rad/s737-5 某调角波 v = 4sin(2 nX10 t + 2(cos2 nX10 t) V(1) 试求在t = 0，t= 0.25ms时刻的瞬时频率。(2) 若为调频波，求fc、F、Mf、Afm及BWCr。(3) 若为调相波，求 M p、v q(t)(设kf = 4rad/V )及 Afm。参考答案:s(t) = 2 nX9.

5、998 X106 rad/s73解：(1) Mt) =2 nX10 t + 2(cos2 nX10 t)3(t)=dOdt=2 nX107 2 X2 nX103sin(2 nXIOt)=2 nX107 4 nX103 sin(2 nX03t)当 t = 0ms时，w(0) = 2 nX107 rad/s当 t = 0.25ms 时3(0.25 X103) = 2 nX107 4 nX03sin(2 nX103 X0.25X10 3)73. n2 n10 4 n10 sin22 nx1074 nx1032 nx9.998 X106 rad/s若v为调频波，则载波频率73fc2 n 10107Hz

6、，调制频率 F- c- 103Hz2 n2 n调制指数M f - 2，最大频偏 A 3m - M f Q - 2 X2 n X10 rad/sAfmA 3m3X2 X103Hz2 n有效频谱宽度 BWcr = 2(Mf +1)F = 2(2 + 1) X103 = 6 X103Hz(3) 若v为调相波调制指数Mp = 2、M p 2调制信号 因为 M p = kpVm , VQm = V = 0.5Vkp4所以 Vq (t) = V饷 cos(2 nX103t)V = 0.5cos(2 nX10t)V最大频偏 3 = MpQ = 2 X2nX103rad/sAfp =p = 2 X103Hzp

7、 2 n7 6在某调频发射机中，调制信号幅度为 VQm,频率为F=500Hz，产生调频波最大频偏为Afm = 50kHz精品资料试求调频波的最大相移 簫(用rad表示)及带宽。参考答案： M =100rad , BWcr = 101kHz(2) 如果F不变，而调制信号幅度减到VQm/5，求?(3) 如果VQm不变，而F = 2500Hz，试求&m , 怙及带宽。3 Wmf m50 X10解：(1) m = M f =- =- =rad/s = 100rad/sm f Q F 500BWCr = 2(M f +1)F = 2(100 + 1) X50kHz = 101kHz(2)

8、63; =w-2n =kf Vq-2nocQm当VQm减少到Vq-/5时，&m也减少到 &m/5，350 10kHz10kHz(3)因为VQ-不变，所以f-不变mm2n f-ifmfm3rad 20rad2 n25005F2500BWcr2(Mf1)F2(-fm 1)F2 f- 2F(2 50103 2250)kHz105kHz7-7已知某调频波的Mf =5,载波幅度为1V，试求载频分量能量及前6对边带即fm1 m55分量所包含的能量之和各占总能量的百分之几?参考答案:3.15%, 48.1% V1解：因 Pav -C-，令 Rl 1 则氐-W2Rl2(1)载频分量即n 0的分

9、量，查表得 JO Mf % JO 5 %17.76%所以Pv紗O5vm217.76%3.15%2Rl(2)前六对边带分量查表得Ji 5 %J4 5 %0.3276%,J12 5 %4.66%,J3 5 %36.48%J6 5 %13.11%6J2 5Piv6222238.12%32.76%4.66%PavVcm2Rl22236.48%26.11%13.11%48.1%38.12%,J5 5 %26.11%,7-8某单音调制的调频波，最大瞬时角频率为max，最低瞬时角频率为max ,仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢13调制信号为Q,试求 3max , 3min 以及表示该调频波的Af

10、m , Mf, BWcr。解：令(t) Cm cos Qt，贝UmaxBWcr = 2(Mf +1)F =3 max 3min2n3max®min得 A«m 2所以Afm =A 3m3 max3min- 一4 n2 nMf =A 3m3 max 3min- Q2Q7-9有一调频波，已知单位调制电压产生的频偏为3 104rad/(sV)，未调制时的载波功率为10W。当调制电压v为下列表示式时，试确定载波分量功率 &和 所有边带总功率(1) v = 0.4sin4000t V 参考答案：Po = 0.676W,Pn = 9.324W V = cos500Ct V 参考答

11、案：Po = 0.225W,巳=9.775Wn 1解： v = 0.4sin4000t V, V m 0.4V,F = 4000rad/sMfkfV m43 100.44000令Rl 1，载波分量功率为Po3 VCm2620.0338Vfm2又载波功率 PORL 10W, VCm 20故载波分量功率得 PO 0.0338 20W = 0.676W由能量守恒可得到边带的总功率为Pnn 110 0.676 W = 9.324W v = cos5000t VV m 1VF = 5000rad /s4MfkfV m3 10 1 c65000令Rl 1，载波分量功率为PoJo M f Vcm2jO2&#

12、176;1520W0.225W由能量守恒可得到边带的总功率为Pnn 110 0.225 W = 9.775W精品资料710某变容管调频发射机载频fc 80MHz，频偏fm 40kHz，回路电容C 20pF，耦合电容Cc 1 F，变容二极管直流电压 V 8.3V，变容特性表示1为Cj 30(0.7 v) 2pF，如图P7-10所示。试求:(1)调制灵敏度Sd仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢11(2) 中心频率偏移fc。(3)非线性失真系数解：由Cj300.7(1)因为fmnm11/2可知n所以32 40 10nfc1 80 10610 3，又因mVbVq0.7 8.32 10 3所以V

13、18 103V则SdVm叱戒2.2MHz18 10 3nn ,2r1/ 21/ 2 ,1 m fc18282(2) fC2 10 3 $ 80 106Hz15Hz1n ,11/ 2“ 31 m1 2 104242r1.875 107 11图P7 11所示变容管直接调频电路，其中心频率为 360MHz ;变容管的n二3, Vb = 0.6V， vQ = cos Qt(V)。图中L1和L3为高频扼流圈，C3为隔直电 容, C4和C5为高频旁路电容。(1) 分析电路工作原理和各元件的作用。调整R2使加到变容管上的反向偏置电压为 6V时，它所呈现的电容CjQ=20pF，试求振荡回路的电感L2。(3)试

14、求调制灵敏度Sfm和最大频偏Afm。参考答案:(2) L2 = 0.6 口H,(3) SFM =1.341MHz/V ，Afm = 1.341MHz U)o +】5 V500Q” 1000 卩kVT i la0 5 prIUOO pl；J70k£i -15 V% kliJ 22 kQIIPF *01 c a图 P7- 11解：(1)在调制信号v 的作用下，变容二极管的电容 Cj发生变化，从而使振荡 器的振荡频率随之发生变化，达到直接调频的目的。-V。经Ri、R2分压后，为变容二极管提供直流反相偏置电压，C3、C4、C5对高频呈短路，L3、Cb对v Q短路，Li、L3为高频扼流圈，L2

15、、Ci、C2、Cj为振荡回路的电感和电容。(2) 中心频率 fc = 360MHz，11cL2 =2=6 212 H = 0 6 口 H(2nc)2(CjQ / C1 / C2) (2nX360 X106)2 X0.33X10 12(3) Cj属于部分接入nmVm =1 nC VQ +VB = 6 + 0.62PCjQCjQ1 G、2C1 C220叵 pF = 60pFC1 + C21 + 0.5卩2 =厂=0CjQP = (1+ R)(1+ P2 + R P2) = (1+ 60)(1 + 0 + 0)pF = 61pFn m316fm=2PfC = 2X360 X10 HZ=11MHZSf

16、m = 如二 1.341MHZ/VV Qm7- 12如图P7- 12所示变容管直接调频电路，变容二极管的参数为=2.73MHz 参考答案：fc =8MHz , Afm1 = 1.82MHz , Afm2n 二 2, VB = 0.6V，CjQ = 18pF。已知 uQ 1.5cos2 n 103t V，(1)求已调波的中心 频率fC和最大频偏Afm。若n = 3 ,求fc和&m(1) fc12n 22 X10-6 X18 X10-12解：图P7- 12所示电路为变容二极管全部接入振荡回路，其高频等效电路如图P7- 12J所示8MHz精品资料n=2为理想直接调频n2V Qm1.5g =

17、2mfC = 2mfC= VBK fC =站 X8MHZ =82MHZ(2) 若 n 二 3, fc = 8MHzAfm2 = -mfc = - mfc = VQm fc = 3 X 1.5 X8MHz = 2.73MHz2 C 2 C 2Vb +Vq 2 0.6 + 67- 13 一调频方波电压，其载波频率为 14MHz，峰峰电压为10V，受频率为1MHz的正弦信号调制。现将该调频方波电压通过中心频率为70MHz，具有理 想矩形特性的带通滤波器，得到载波频率为 70MHz的调频正弦电压。若设带通 滤波器的带宽大于调频信号的有效频谱宽度 BWCr，试求调频波的最大允许频率偏移 fm。参考答案：

18、取 n=5，( fm)max 2.17MHz 解：写出峰峰电压为10V，角频率为3的对称方波表达式20 1v t 一 sin ct M f sin t -sin 3 ct 3M f sin t 川3610 t 3Mf sin2106t I"20 sin 214 106t MfSin210%?sin 2423我们知道调频指数为Mf，调制频率为F的调频波带宽为BWCr 2 Mf 1 F能用理想滤波器取出70 MHz的调频波,为使上述各调频波的有效频率不重叠，必须满足n 2C nfcBWCrn+22BWCR n因为 nfc n 14MHz70MHz，所以 nBWCR 7BWCR 522fC

19、，-5 fm 11 F2fC6仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2512 fm 2F 2fC,则 fm141故有 fm WMHz 217MHz714如图P7-14所示广播调频发射机框图，vQ =VQm cosQ t，调制频率F =50Hz15kHz，调频发射频率 fc =88108MHz , Afm = 75kHz求：、N2 fci、Af ml ； fC2、&m2 ；fC3、&m3 0试分析说明上述设计是否能满足发射的要求。参考答案：N1=4448 , N2 = 60 65图 P7 14解：求N1、N2首先对调制信号V。进行积分，然后调相实现的是间接调频。而移相器是采

20、用LCj移相法实现的。那么最大相移为需1maxn0.52，而 Mf1max =厶如1，6M f1max Fmin=0.52 X50Hz =26Hz，fm3 =则 N2fm(1)N1 f m1又因为fc3f L N1 fc1，f C3fcN2所以fLN 1 fC1fc2(怙fm1 fN2fm得N1 =:fL /( fC1 m1 +fc)(2)f mC )f m1护，&m3 二m2 = &皿1“1n2(1110.5) XO6由（2）式得N1 = 2 X1O3 + O.35 X(88 1O8) X1O3 = 44 48将Ni代入（1）式，得到375 X1ON2 = 60 6526(4

21、4 48)5n(2) fd = 2 X10 Hz , Afm1 二X50Hz 26 Hz 6fC2 = Ni fCi = (44 48) X2 x105Hz = (8.8 9.6)MHzAfm2 = N1 Afm1 = (44 48) X26Hz = 1.14 1.25kHz fC3 = fL fC2 = (1110.5)-(8.89.6)MHz = (1.4 1.7)MHzAfm3 = Afm2 = 1.14 1.25kHz(3) 因 fm N2(1.14 1.25)kHz(68.4 81.25)kHzfC N2 fC3 (84 110.5)MHz可见此设计是正确的，可实现 fc处在（881

22、08）MHz , Afm = 75kHz的要求。7 15图P7 15为间接调频扩大频偏的框图，按图中的数据求输出的框图调频波载频和最大频偏。（答案：fc = 90MHz , Afm = 78.5kHz ）图 P7 15解：fc = 3OOkHz调频波载频 fCO (3OO 1O3 3OO- 72 1O6) 5MHz =90MHzn因为单级变容管调相的最大M pmax =nn所以最大频偏 Afm 二Afmin X300 X1O X5 二-X0.1 Xl500kHz = 78.5kHz667- 16图P7- 16所示单级回路变容管调相电路(只画出谐振回路部分)，图中L 为回路电感，Lp为咼频扼流圈

23、，Cp为旁路电容，Ci、C2、C3为隔直电容，对载频可视为短路，已知电路参数为 n = 2, Vb = 1V , Vq = -4V，Qe = 20，设 vQ =VQm cos2冗Ft，试求下列三种情况下输出调相波的最大相移和最大频偏。(1) VQm = 0.05V，F =1kHz。参考答案：Ag 二 0.4rad， Afm = 0.4kHz (2) VQm = 0.05V，F = 2kHz。参考答案：需二 0.4rad，Afm = 0.8kHz 解:=0.2kHz M P = mnQe = 0.01 X2 X20rad = 0.4rad = AcJ3Afm 二 MpF 二 0.4 X1 X10

24、 Hz = 0.4kHz(2) m =V QmVb +V q0.05=0.011 + 4M P = mnQe = 0.01 X2 X20rad = 0.4rad = 需Afm = M PF = 0.4 X2 X103Hz = 0.8kHz(3) m =V QmVb +V q0.025=0.0051 + 4精品资料M P = mnQe = 0.005 X2 X20rad = 0.2rad = 需fm = M PF = 0.2 X1 X103Hz = 0.2kHz7- 17如图P7-17所示某集成电路内部 的音频处理电路。(1) 试分析电路工作原理，并说明电路的功能(2) 画出、V2、V3、V4、

25、Vo的电压波形图。II图 P7- 17解：(1)该电路是集成电路中广泛采用的斜率鉴频器，VFM经L1C1与C2构成的幅频变换网络，得到f，使它们的瞬时幅度按VFM的瞬时频率变化的调幅调频 波, V1,V2分别加到晶体管包络检波器 T3, T4的基极，检波输出的解调电压 V3,V4，由T1, T2差分放大后作为鉴频的输出电压Vav V1m V2m，实现对调频 波的线性解调。画出V1、V2、V3、V4、Vo的电压波形如图P7- 17J所示。718如图P7 18所示正交鉴频器的原理电路，它的相移网络 (Ci、C、L、R)为高频谐振回路，调频波 v,t) = VimSin(sct + MfCOsQ t

26、)2Qe Awm(1) 当输入信号电压振幅 Vim < 26mV，并取 = 0.2时，试导出输出wc解调电压VAV (t)表示式。(2) 若 V1m > 26mV，试求vav，并画出鉴频特性曲线。1-IT J-Avt一5GooTIV'2Qe A«m解：(1)由已知得 E= m cos Qt = 0.2 cos Qtwc而 Aw = Awm cos Qt则相移网络(G、C、L、R)的幅频特性近似为A( )CClRcGR厂n当Ew时，相频特性近似为6nnn(K w) = arctan 严一 e= - 0.2cos Qt2 2 2nV2 (t) A( )Vim sin( ct M f cos Qt 0.2cos Qt)A( )Vim cos( ct M f cos Qt 0.2cos Qt)差分对管单端输出电流为i n= -中h(V2 )th(-)2VJ2Vt仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢29当 Vim <26mV 时,1 0 I 0 / ViV2 =一一( )( )2 2 2Vt 2Vt10 I0V1msin(CtM f cosQt)A()V1m cos(CtM f cosQt 0.2cos